Stoffmenge und molare Masse berechnen – Übung
Stoffmenge und molare Masse berechnen: Mit der Stoffmenge kannst du die Anzahl der Teilchen angeben, gemessen in mol. Die molare Masse ist die Masse eines Mols eines Stoffes. Erfahre, wie du diese Konzepte in chemischen Reaktionen anwendest. Bist du interessiert? Dann lies weiter!
- Stoffmenge und molare Masse berechnen – Wiederholung
- Die Stoffmenge berechnen
- Die molare Masse berechnen
- Das molare Volumen berechnen
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Grundlagen zum Thema Stoffmenge und molare Masse berechnen – Übung
Stoffmenge und molare Masse berechnen – Wiederholung
Die Stoffmenge berechnen
Moleküle wie Kohlenstoffmonoxid sind so klein, dass sich in $22$ Litern an reinem Kohlenstoffmonoxid bei Normalbedingungen eine Anzahl von etwa $6{,}022\cdot10^{23}$ Molekülen befindet. Das sind rund $602$ Trilliarden Teilchen, eine $602$ mit $21$ Nullen!
Um nicht immer mit riesigen und unhandlichen Teilchenzahlen rechnen zu müssen, wird in der Chemie die Stoffmenge verwendet.
Die Stoffmenge gibt die Teilchenzahl an. Das Formelzeichen der Stoffmenge ist ein kleines $n$ und die Einheit ist $\pu{mol}$.
$\pu{1 mol}$ entspricht einer Anzahl von etwa $6{,}022\cdot10^{23}$ Teilchen. $\\ 6{,}022\cdot10^{23}\,\frac{1}{\text{mol}}$ ist die Avogadro-Konstante $N_\text{A}$.
Über die Avogadro-Konstante $N_\text{A}$ und die Stoffmenge $\pu{n}$ kann die absolute Teilchenzahl $N$ berechnet werden.
$N=\dfrac{n}{N_\text{A}}$
Die molare Masse berechnen
Die molare Masse $M$ ist die Masse $m$ pro einem Mol Stoffmenge eines Stoffs.
$M=\dfrac{m}{n}$
Das Formelzeichen ist ein großes $M$ und die Einheit ist $\frac{\text{g}}{\text{mol}}$.
Bei Atomen entspricht die molare Masse $M$ genau der Atommasse $\pu{u}$ und kann direkt aus dem Periodensystem der Elemente entnommen werden. Die molare Masse von Kohlenstoff ] $\left( \ce{C} \right)$ beträgt etwa $\pu{12 g//mol}$ und die molare Masse von Sauerstoff $\left( \ce{O} \right)$ etwa $\pu{16 g//mol}$.
Die molare Masse von Molekülen ist die Summe der molaren Massen der Atome, aus denen das Molekül besteht.
$M_{\text{Molekül}} = \sum M_{\text{Atom}}$
Die molare Masse von Kohlenstoffmonoxid $\ce{CO}$ setzt sich also aus den molaren Massen von Kohlenstoff $\ce{C}$ und Sauerstoff $\ce{O}$ zusammen.
$M(\ce{CO}) = M(\ce{C}) + M(\ce{O}) = \pu{12 g//mol} + \pu{16 g//mol} = \pu{28 g//mol}$
Das molare Volumen berechnen
Für Gase wird bevorzugt das molare Volumen verwendet, da Gase für eine bestimmte Teilchenzahl $N$ immer das gleiche Volumen $V$ haben.
Das molare Volumen $V_\text{m}$ ist das Volumen $V$ pro einem Mol Stoffmenge eines Stoffs.
$\begin{array}{rl}V_\text{m}&=\dfrac{V}{n} \\ \\ n&=\dfrac{V}{V_\text{m}}\end{array}$
Unter Normalbedingungen, also einer Temperatur $T$ von $\pu{0 °C}$ und einem Druck $p$ von $\pu{1,013 bar}$, hat jedes ideale Gas ein molares Volumen $V_\text{m}$ von $\pu{22,4 \ell//mol}$.
Aufstellen der Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Kohlenstoffmonoxid
Schritt 1: Wortgleichung
Die Verbrennung von Kohlenstoffmonoxid ist eine Reaktion dessen mit Sauerstoff unter der Bildung von Kohlenstoffdioxid. Die Wortgleichung lautet demzufolge:
$\ce{Kohlenstoffmonoxid + Sauerstoff -> Kohlenstoffdioxid}$
Schritt 2: Formelgleichung
Die Formelgleichung enthält die chemischen Symbole für Kohlenstoffmonoxid $\ce{CO}$, Sauerstoff $\ce{O}$ und Kohlenstoffdioxid $\ce{CO2}$. Sauerstoff tritt in der Natur immer molekular auf, und zwar als ein zweiatomiges Molekül $\ce{O2}$.
Nach dem stöchiometrischen Ausgleichen der Gleichung lautet die Formelgleichung:
$\ce{2CO + O2 -> 2CO2}$
Das Stoffmengenverhältnis berechnen
Das Aufstellen von Stoffmengenverhältnissen
Die stöchiometrischen Koeffizienten vor den chemischen Symbolen der Moleküle geben das Verhältnis der Stoffmengen $n$ zwischen Edukten und Produkten an. Daher werden sie auch stöchiometrische Verhältniszahlen genannt.
$\ce{\color{red}{2}\,CO + \color{red}{1}\,O2 -> \color{red}{2}\,CO2}$
Das heißt, dass bei der Verbrennung von $\pu{\color{red}{2} \color{black}{mol}}$ Kohlenstoffmonoxid mit $\pu{\color{red}{1} \color{black}{mol}}$ Sauerstoff $\pu{\color{red}{2} \color{black}{mol}}$ Kohlenstoffdioxid entstehen.
Das Stoffmengenverhältnis zwischen dem Edukt Kohlenstoffmonoxid $\ce{CO}$ und dem Produkt Kohlenstoffdioxid $\ce{CO2}$ kann also über die stöchiometrischen Verhältniszahlen aufgestellt werden.
$\begin{array}{crclll}&\dfrac{n(\ce{CO})}{n(\ce{CO2})}&=&\dfrac{\color{red}{2}\,\color{black}{\text{mol}}}{\color{red}{2}\,\color{black}{\text{mol}}}&=&1 \\\ \\\ \leftrightarrow & n(\ce{CO})&=&n(\ce{CO2})& &\end{array}$
Ähnlich kann auch das Stoffmengenverhältnis zwischen dem Edukt Sauerstoff $\ce{O2}$ und dem Produkt Kohlenstoffdioxid $\ce{CO2}$ aufgestellt werden.
$\begin{array}{crclll}&\dfrac{n(\ce{O2})}{n(\ce{CO2})}&=&\dfrac{\color{red}{1}\,\color{black}{\text{mol}}}{\color{red}{2}\,\color{black}{\text{mol}}}&=&\frac{1}{2} \\\ \\\ \leftrightarrow & 2\,n(\ce{O2})&=&n(\ce{CO2})& & \\\ \\\ \leftrightarrow & n(\ce{O2})&=&\frac{1}{2}\,n(\ce{CO2})& & \end{array}$
Auch das Stoffmengenverhältnis zwischen den Edukten Kohlenstoffmonoxid $\ce{CO}$ und Sauerstoff $\ce{O2}$ kann aufgestellt werden.
$\begin{array}{crclll}&\dfrac{n(\ce{CO})}{n(\ce{O2})}&=&\dfrac{\color{red}{2}\,\color{black}{\text{mol}}}{\color{red}{1}\,\color{black}{\text{mol}}}&=&2 \\\ \\\ \leftrightarrow & \frac{1}{2}\,n(\ce{CO})&=&n(\ce{O2})& &\end{array}$
Mithilfe der Stoffmengenverhältnisse können Massen und Volumina sowohl von Produkten als auch Edukten berechnet werden.
Massen mithilfe des Stoffmengenverhältnisses berechnen
Mithilfe der Stoffmenge $n$, der molaren Masse $M$ und des Stoffmengenverhältnisses kann berechnet werden, welche Masse an Produkt erwartet werden kann, wenn die eingesetzte Masse an Edukt bekannt ist.
$\begin{array}{lclcl}& & \color{black}\ce{2CO}& & &\ce{+}& &\color{black}\ce{O2}& & &\ce{->}& &\color{black}\ce{2 CO2}\end{array}$
| $n(\ce{CO})$ | $n(\ce{O2})$ | $n(\ce{CO2})$ |
| $M(\ce{CO}) = \pu{28 g//mol}$ | $M(\ce{O2}) = \pu{32 g//mol}$ | $M(\ce{CO2}) = \pu{44 g//mol}$ |
| $m(\ce{CO}) = \pu{10 g}$ | $m(\ce{CO2}) =~?$ |
Stelle zuerst das Stoffmengenverhältnis auf.
$\begin{array}{crclll}&\dfrac{n(\ce{CO})}{n(\ce{CO2})}&=&\dfrac{\pu{2 mol}}{\pu{2 mol}}&=&1 \\\ \\\ \leftrightarrow & n(\ce{CO})&=&n(\ce{CO2})& &\end{array}$
Setze dann für die Stoffmenge $n$ die Formel $\dfrac{m}{M}$ ein und stelle nach $m(\ce{CO2})$ um.
$\begin{array}{rcl}\dfrac{m(\ce{CO})}{M(\ce{CO})}&=&\dfrac{m(\ce{CO2})}{M(\ce{CO2})} \\ \\ \leftrightarrow m(\ce{CO2})&=&\dfrac{m(\ce{CO})\,\cdot\,M(\ce{CO2})}{M(\ce{CO})}\end{array}$
Setze die gegebenen Werte ein und rechne aus.
$m(\ce{CO2})=\dfrac{\pu{10 g}\,\cdot\,44\,\frac{\text{g}}{\text{mol}}}{28\,\frac{\text{g}}{\text{mol}}} \\ m(\ce{CO2})=\pu{15,7 g}$
Wenn $\pu{10 g}$ Kohlenstoffmonoxid $\ce{CO}$ verbrannt werden, dann entstehen $\pu{15,7 g}$ Kohlenstoffdioxid $\ce{CO2}$.
Du kannst auch die gegebenen Massen, Stoffmengen und molaren Massen direkt in die folgende Gleichung setzen und nach der gesuchten Größe umstellen.
$\dfrac{m_1}{m_2}=\dfrac{n_1\,\cdot\,M_1}{n_2\,\cdot\,M_2}$
Volumina mithilfe des Stoffmengenverhältnisses berechnen
Mithilfe der Stoffmenge $n$, des molaren Volumens $V_\text{m}$ und des Stoffmengenverhältnisses kann berechnet werden, welches Volumen für das Produkt erwartet werden kann, wenn das Volumen des Edukts bekannt ist.
$\begin{array}{lclcl}& & \color{black}\ce{2CO}& & &\ce{+}& &\color{black}\ce{O2}& & &\ce{->}& &\color{black}\ce{2 CO2}\end{array}$
| $n(\ce{CO})$ | $n(\ce{O2})$ | $n(\ce{CO2})$ |
| $V_\text{m} = \pu{22,44 \ell//mol}$ | $V_\text{m} = \pu{22,44 \ell//mol}$ | $V_\text{m} = \pu{22,44 \ell//mol}$ |
| $V(\ce{CO}) = \pu{44 \ell}$ | $V(\ce{CO2}) =~?$ |
In der Reaktionsgleichung ist erkennbar, dass die Stoffmenge $n$ Kohlenstoffdioxid $\ce{CO2}$ gleich ist wie die Stoffmenge $n$ von Kohlenstoffmonoxid $\ce{CO}$.
$\begin{array}{crclll}&\dfrac{n(\ce{CO})}{n(\ce{CO2})}&=&\dfrac{\pu{2 mol}}{\pu{2 mol}}&=&1 \\\ \\\ \leftrightarrow & n(\ce{CO})&=&n(\ce{CO2})& &\end{array}$
Setze für die Stoffmenge $n$ die Formel $\dfrac{V}{V_\text{m}}$ ein und stelle nach $V(\ce{CO2})$ um. Das molare Volumen $V_\text{m}$ kürzt sich weg.
$\begin{array}{rcl}\dfrac{V(\ce{CO})}{V_\text{m}}&=&\dfrac{V(\ce{CO2})}{V_\text{m}} \\ \\ \leftrightarrow V(\ce{CO2})&=&\dfrac{V(\ce{CO})\,\cdot\,V_\text{m}}{V_\text{m}} \\ \\ \leftrightarrow V(\ce{CO2})&=&V(\ce{CO}) \\ V(\ce{CO2})&=&\pu{44 \ell} \end{array}$
Jedes ideale Gas hat bei gleicher Anzahl an Teilchen, also gleicher Stoffmenge, das gleiche Volumen. Da die gleiche Stoffmenge $n$ an Kohlenstoffdioxid $\ce{CO2}$ entsteht, wie Kohlenstoffmonoxid $\ce{CO}$ eingesetzt wurde, ändert sich das Volumen der Gase nicht. Dies gilt allerdings nur unter der Annahme, dass es sich bei beiden Gasen um ideale Gase handelt. Durch die Verbrennung von $\pu{44 \ell}$ an Kohlenstoffmonoxid $\ce{CO}$ entstehen also $\pu{44 \ell}$ Kohlenstoffdioxid $\ce{CO2}$.
Übrigens: Du kannst auch die gegebenen Volumina, Stoffmengen und das molare Volumen direkt in die folgende Gleichung einsetzen und nach der gesuchten Größe umstellen.
$\dfrac{V_1}{V_2}=\dfrac{n_1\,\cdot\,V_\text{m1}}{n_2\,\cdot\,V_\text{m2}}$
Zusammenfassung – Stoffmenge und molare Masse berechnen
Die Stoffmenge $n$ mit der Einheit $\pu{mol}$ gibt die Anzahl der Teilchen an.
Ein Mol entspricht $6{,}022\,\cdot\,10^{23}$ Teilchen ($\hat{=}$ Avogadro-Konstante).Die molare Masse $M$ mit der Einheit $\frac{\text{g}}{\text{mol}}$ ist die Masse pro einem Mol Stoffmenge eines Stoffs. Bei Atomen ist sie gleich der Atommasse und kann direkt aus dem Periodensystem der Elemente entnommen werden.
Das molare Volumen $V_\text{m}$ mit der Einheit $\pu{\ell//mol}$ ist das Volumen pro einem Mol Stoffmenge eines Stoffs. Für ideale Gase beträgt es unter Normalbedingungen etwa $\pu{22,4 \ell//mol}$.
Das Stoffmengenverhältnis ist das Verhältnis der Stoffmengen zwischen Edukten und Produkten einer Reaktion. Es wird über die stöchiometrischen Verhältniszahlen (Koeffizienten) aufgestellt.
Berechne die Masse eines Stoffs in einer Reaktion, indem du die Stoffmengenverhältnisse zwischen einem Stoff mit bekannter Masse und dem Stoff mit unbekannter Masse aufstellst: $\dfrac{m_1}{m_2}=\dfrac{n_1\,\cdot\,M_1}{n_2\,\cdot\,M_2}$
Berechne das Volumen eines Stoffs in einer Reaktion, indem du die Stoffmengenverhältnisse zwischen einem Stoff mit bekanntem Volumen und dem Stoff mit unbekanntem Volumen aufstellst: $\dfrac{V_1}{V_2}=\dfrac{n_1\,\cdot\,V_\text{m1}}{n_2\,\cdot\,V_\text{m2}}$
Häufig gestellte Fragen zum Thema Stoffmenge und molare Masse berechnen
Transkript Stoffmenge und molare Masse berechnen – Übung
Backen ist gar nicht so einfach. Manchmal reicht es schon, eine einzige Zutat falsch einzuwiegen – schon ist alles ruiniert! Auch in der Chemie ist es wichtig, Massen und Stoffmengen korrekt zu bestimmen. Deshalb üben wir heute das Rechnen mit Stoffmenge und molarer Masse. Dazu wiederholen wir erstmal die wichtigsten Größen: Die Stoffmenge
Stoffmenge und molare Masse berechnen – Übung Übung
-
Beschreibe die chemischen Größen.
TippsDie molare Masse gibt an, wie schwer ein Mol eines Stoffes ist.
Die Masse wird gewogen.
LösungUm in der Chemie mit Stoffmengen und molarer Masse rechnen zu können, ist es notwendig, die wichtigsten Größen zu kennen:
Die Stoffmenge n gibt die Anzahl der Teilchen eines Stoffes an. Diese Größe wird in der Einheit Mol ($\pu{mol}$) gekennzeichnet. Dabei entspricht ein Mol etwa $\ce{6,\!022 . 10^23}$ Teilchen. Das ist die Avogadrozahl.
Die Masse m beschreibt die eingesetzte Menge eines Stoffes. Sie sagt aus, wie schwer oder leicht eine Stoffportion ist und gibt damit Auskunft über das Gewicht. Sie wird meist in Gramm ($\pu{g}$) aufgeführt.
Die molare Masse M ist die Teilchenmasse und gibt an, wie schwer ein Mol eines Stoffes ist. Die molare Masse einer chemischen Verbindung entspricht der summierten relativen Atommasse ihrer Bestandteile. Die Einheit der molaren Masse ist Gramm pro Mol ($\pu{\frac{g}{mol}}$).
-
Gib an, wie wir die molare Masse von Titandioxid bestimmen.
TippsUm die molare Masse von Titandioxid bestimmen zu können, müssen wir zuerst wissen, aus welchen Elementen die Verbindung besteht.
Erst ganz zum Schluss, wenn wir alle Werte haben, können wir sie addieren.
LösungUm die molare Masse einer Verbindung zu bestimmen, benötigen wir die Summenformel. Diese lässt sich teilweise bereits aus dem Namen der Verbindung ableiten:
Beispiel: Titandioxid
Durch die Silbe „-di-“ erkennen wir, dass ein Titanatom mit zwei Sauerstoffatomen verbunden ist. Sobald die Elemente und die Anzahl der Atome bekannt sind, können wir die molare Masse der Verbindung wie folgt ermitteln:
1. Wir bestimmen die Summenformel von Titandioxid:
$\ce{TiO2}$
2. Wir lesen die jeweilige molare Masse im Periodensystem ab:
Titan: $48~\pu{\frac{g}{mol}}$, Sauerstoff: $16~\pu{\frac{g}{mol}}$
3. Die molare Masse von Sauerstoff nehmen wir doppelt:
$2 \cdot 16~\pu{\frac{g}{mol}} = 32~\pu{\frac{g}{mol}}$
4. Wir addieren die molaren Massen der beiden Stoffe:
$48~\pu{\frac{g}{mol}} + 32~\pu{\frac{g}{mol}} = 80~\pu{\frac{g}{mol}}$
-
Berechne, wie viel Gramm Kohlenstoff reagieren müssen, um $8$ mol Kohlenstoffdioxid herzustellen.
TippsReaktionsgleichung:
$\ce{C +O2->CO2}$
Wenn am Ende $8~\pu{mol}$ Kohlenstoffdioxid entstehen sollen, dann werden wir also auch $8~\pu{mol}$ Kohlenstoff dafür brauchen.
Die molare Masse M wird in der Einheit $\pu{\frac{g}{mol}}$ angegeben und kann im Periodensystem der Elemente abgelesen werden.
Die Masse m wird in Gramm ($\pu{g}$) angegeben.
LösungUm Kohlenstoffdioxid zu erzeugen, müssen Kohlenstoff und Sauerstoff reagieren. Dafür erhalten wir folgende Reaktionsgleichung:
$\ce{C +O2->CO2}$
Die Reaktionsgleichung gibt das Verhältnis der Teilchen und damit das der beteiligten Stoffmengen wieder. Wir sehen, dass aus einem Mol Kohlenstoff und einem Mol Sauerstoff genau ein Mol Kohlenstoffdioxid entsteht.
$\to$ Wenn am Ende $\boldsymbol{8~\pu{mol}}$ Kohlenstoffdioxid entstehen sollen, dann werden wir also auch $\boldsymbol{8~\pu{mol}}$ Kohlenstoff dafür brauchen.Jetzt müssen wir nur noch umrechnen, welcher Masse Kohlenstoff das entspricht, denn danach ist gefragt.
1. Überblick verschaffen:
- gegeben: $\boldsymbol{n}$ $= 8~\pu{mol}$, $M =$ $\mathbf{12}$ $\pu{\frac{g}{mol}}$
- gesucht: $\boldsymbol{m}$
2. Formel umstellen:
$n = \frac{m}{M}~~~~~~~~~~~\vert \cdot \boldsymbol{M}$
$m = n \cdot M$
3. Werte einsetzen und berechnen:
$m_C = n_C \cdot M_C$
$m_C =$ $\mathbf{8}~\pu{mol}~\cdot \mathbf{12}$ $~\pu{\frac{g}{mol}}$
$m_C = \mathbf{96}~\pu{g}$
-
Bestimme die gefragten chemischen Größen.
TippsDie ersten drei Fragen kannst du mit den Kacheln des Periodensystems beantworten.
Für die letzten beiden Fragen musst du die Formel nutzen.Das Stickstoffmolekül $\ce(N_2)$ hat folgende molare Masse:
$28 ~\pu{\frac{g}{mol}} ~(2~\cdot 14~\pu{\frac{g}{mol}})$
Für die letzte Frage musst du die Formel nach der Masse $m$ umstellen:
$m = M \cdot n$
Lösung1. Welche molare Masse hat Titan $\ce{(Ti)}$?:
$\to \mathbf{48}$ $\pu{\frac{g}{mol}}$
Das kannst du aus dem Periodensystem ablesen.
2. Welche molare Masse hat Sauerstoff $\ce{(O_2)}$?:
$\to \mathbf{32}$ $\pu{\frac{g}{mol}}$
Das kannst du aus dem Periodensystem ablesen.
Doch Achtung: Du musst die molare Masse von Sauerstoff zweimal nehmen:$2 \cdot 16 ~\pu{\frac{g}{mol}} = 32 ~\pu{\frac{g}{mol}}$
3. Welche molare Masse hat Titandioxid $\ce{(TiO_2)}$?:
$\to \mathbf{80}$ $\pu{\frac{g}{mol}}$
Das kannst du berechnen, indem du die molare Masse von Titan und Sauerstoff addierst:
$48~\pu{\frac{g}{mol}} + 2 \cdot 16 ~\pu{\frac{g}{mol}} = 80 ~\pu{\frac{g}{mol}}$
4. Wie viel Mol sind $200~\pu{g}$ Titandioxid?:
$\to \mathbf{2,\!5}$ $\pu{mol}$
Das kannst du berechnen, indem du die Formel nutzt:
$n = \frac{m}{M}$
$n = \frac{200~\pu{g}}{80 \pu{\frac{g}{mol}}} = 2,\!5~\pu{mol}$
5. Wie viel Gramm Titan müssen reagieren, um $10~\pu{mol}$ Titandioxid herzustellen?:
$\to \mathbf{480}$ $\pu{g}$
Das kannst du berechnen, indem du die Formel nutzt und umstellst:
$n = \frac{m}{M}~~~~~~\vert \cdot M$
$m = n \cdot M$
$m = 10~\pu{mol} ~\cdot 48~\pu{\frac{g}{mol}} = 480~\pu{g}$
-
Gib die molare Masse der angegeben Elemente an.
TippsDie molare Masse wird in der Einheit $\pu{\frac{g}{mol}}$ angegeben.
Auf diesem Bild siehst du die molare Masse von Cäsium. Sie beträgt $133~\pu{\frac{g}{mol}}$, da wir auf ganze Zahlen runden.
LösungIm Periodensystem können wir einige wichtige Merkmale der Elemente ablesen, zum Beispiel die Anzahl der Elektronen, die Anzahl der Schalen oder die molare Masse. Wichtig ist, dass wir wissen, wie beziehungsweise wo wir das ablesen können.
Die Ordnungszahl nummeriert die Elemente der Reihe nach, von links nach rechts, von oben nach unten im Periodensystem durch. Kohlenstoff hat beispielsweise die Ordnungszahl $\mathbf{6}$. Sie gibt die Anzahl der Protonen beziehungsweise Elektronen in einem Atom an.
Die molare Masse gibt an, wie schwer genau ein Mol eines Stoffes ist. Im Beispiel Kohlenstoff ist die molare Masse $\boldsymbol{12~\pu{\frac{g}{mol}}}$.
Sauerstoff hat eine molare Masse von $\boldsymbol{16~\pu{\frac{g}{mol}}}$, Silizium von $\boldsymbol{28~\pu{\frac{g}{mol}}}$ und Zinn von $\boldsymbol{119~\pu{\frac{g}{mol}}}$.
-
Entscheide, um welches Molekül es sich handelt, wenn eine molare Masse von $46$ g/mol vorliegt.
TippsDie molare Masse einer Verbindung ergibt sich aus den beteiligten Atomen.
In der Verbindung Titandioxid $\ce{(TiO_2)}$ kommt Sauerstoff zweimal vor, also nehmen wir dessen molare Masse auch $\boldsymbol{\cdot~ 2}$.
LösungIm Periodensystem können wir einige wichtige Merkmale der Elemente ablesen, zum Beispiel die Anzahl der Elektronen, die Anzahl der Schalen und die molare Masse. Wichtig ist, dass wir wissen, wie beziehungsweise wo wir das ablesen können.
Die molare Masse gibt an, wie schwer genau ein Mol eines Stoffes ist. Im Beispiel Kohlenstoff sind das $\boldsymbol{12~\pu{\frac{g}{mol}}}$.
Die Summenformel gibt das Verhältnis der Elemente in der Verbindung an. Das heißt, wenn beispielsweise zwei Kohlenstoffatome in einer Verbindung vorhanden sind, dann müssen wir die molare Masse doppelt nehmen.
Die richtige Antwort in diesem Beispiel lautet Ethanol $\ce{(C_2H_6O)}$, denn:
- Kohlenstoff hat eine molare Masse von $12$. Da zwei Kohlenstoffatome gebunden sind, beträgt die molare Masse $\boldsymbol{24~\pu{\frac{g}{mol}}}$.
- Die molare Masse eines Wasserstoffatoms ist $1$. In Ethanol sind sechs Wasserstoffatome vorhanden. Somit beträgt die molare Masse von Wasserstoff $\boldsymbol{6~\pu{\frac{g}{mol}}}$.
- Die Verbindung Ethanol verfügt über ein Sauerstoffatom. Die molare Masse von Sauerstoff ist $\boldsymbol{16~\pu{\frac{g}{mol}}}$.
$\Rightarrow$ Wenn wir die molare Masse der drei beteiligten Elemente addieren, dann erhalten wir folgendes Ergebnis:
$24~\pu{\frac{g}{mol}} + 6~\pu{\frac{g}{mol}} + 16~\pu{\frac{g}{mol}} = 46~\pu{\frac{g}{mol}}$
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